内容正文:
6.2 密度
第六章 质量与密度
人教版 8年级 上
一个古老的故事:
古时候,在地中海上,有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个金冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱。
国王令人用秤去称,结果王冠的质
量与国王交给金匠的黄金的质量是
相同的。
如何鉴别王冠是否是纯金制成的?
2
自然界是由各种各样的物质组成的,不同物质有不同的特性,如:颜色、软硬、气味、味道等,人们根据物质的这些特性来区分、鉴别不同的物质。
想一想
1.三个烧杯分别装有水、酒精和油,你如何把它们区分开?
根据颜色不同,确定颜色深的是油;再根据酒精和水的气味不同,闻一闻气味,无色无味的是水。
学习目标
1.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义,会查密度表;
2.会用密度的公式进行有关计算,会用密度知识解决简单的实际问题。
探究一
体积相同
木块
铁块
铝块
体积相同的物块,分别是木块、铁块和铝块。你能否测出它们质量和体积的比值?
收集数据
一、物质的质量与体积的关系
为了解决上面的问题,我们可以思考一下:如果一个铝块的体积是另一个铝块的2倍、3倍······那么它的质量也是另一个的2倍、3倍······吗?也就是说,同种物质的质量与它的体积成正比吗?
【提出问题】
(1)二个烧杯分别装有酒精和油,你如何把它们区分开?
(2)有形状和体积都相同的三个金属圆柱体,分别是铜、铝和铁。你如何区分开来?
日常生活中人们可以根据物质的颜色、气味、软硬程度等性质可以分辨不同的物质,是利用了物质的某些性质。
自然界是由各种各样的物质组成的,不同物质有不同的特性。
(3)两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块,怎么区分它们?
(4)两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块,怎么区分它们?
(5)两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块,怎么区分它们?
探究同种物质的质量与体积的关系
①先将天平放在水平桌面上,调节天平平衡。
②用天平测量出体积为10 cm3铁块的质量,将数据填入表格中。
③重复上述步骤②,分别测出体积为20 cm3、30 cm3铁块的质量,并将数据填入表格中。
④分别计算出铁块的质量与体积的比值,将数据填入表格中。
⑤取体积为10 cm3 、 20 cm3、30 cm3的铝块重复步骤② ③ ④。
⑥以体积V为横坐标,质量m为纵坐标,依据数据在坐标纸上描点,分别把铁块、铝块的质量与体积的对应点用线连起来(当体积为0时,质量也为0,所以根据V=0、m=0也可以作出一个点)。
换用铁块,继续实验
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
铁块的质量与体积成正比
6.实验结论:
铁块 1 2 3 4 5 6
m/kg 154.4 108.0 92.4 77.4 61.6 46.4
V/cm3 20 14 12 10 8 6
铁块 1 2 3 4 5 6
m/kg 154.4 108.0 92.4 77.4 61.6 46.4
V/cm3 20 14 12 10 8 6
(g.cm-3)
7.处理数据
7.72 7.71 7.7 7.74 7.7 7.73
物质名称 密度 物质名称 密度
铂 铝
金 花岗岩
铅 砖
银 冰(0℃)
铜 蜡
钢、铁 干松木
一些固体的密度(常温常压下)
一些液体的密度(常温常压下)
物质名称 密度 物质名称 密度
水银 植物油
硫酸 煤油
海水 酒精
纯水 汽油
密度
5.单位:
千克(kg)
升(L)
克(g)
毫升(mL)
千克每升(kg/L,kg·Lˉ1)
克每毫升(g/mL,g·mLˉ1)
单位换算:
拓展:单位换算:
(1)7.9×10³kg/m³ =__________ g/cm³
(2)2.7 g/cm³ = ____________ kg/m³
(3)1.3 g/cm³ = ____________ kg/m³
(4)5.6×10³kg/m³ =__________ g/cm³
7.9
2.7×10³
1.3×10³
5.6
将铁块和铝块的质量与体积的图像进行比较
5
10
15
20
0
60
40
20
100
120
80
140
160
铁块
V/cm3
m/g
铝块
1.当体积相同时,质量是不同的,
且 m铁>m铝。
2.当质量相同时,体积是不同的,
且 V铁<V铝。
【实验结论】
通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质,它反映了物质的一种性质,在物理学中就用密度表示物质的这种性质。
物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。
同种物质的质量与体积成正比,质量与体积的比值m/V是一个恒量。对于不同物质,这个比值一般不同,说明这个比值反映的是物质的某种特性。
1.在密度单位中,1 g/cm3=__________kg/m3。测得一只苹果的 质量为171 g,体积为180 cm3,则苹果的密度为____________kg/m3。
1×103
0.95×103
2.对ρ=的理解,下列说法中正确的是 ( )
A. 某种物质的密度与质量成正比
B. 某种物质的密度与体积成反比
C. 单位体积某种物质的质量越大,密度越大
D. 单位质量某种物质的体积越大,密度越大
C
层次分明的“鸡尾酒”
不同液体的密度不同。密度大的在下层,密度小的在上层。
密度是物质的基本特性
它由物质的种类决定,与物体的质量和体积的大小无关
固体 kg/m3 液体 kg/m3 气体 kg/m3
金 19.3×103 水银 13.6×103 二氧化碳 1.98
银 10.5×103 硫酸 1.8×103 氧 1.43
铜 8.9×103 海水 1.03×103 空气 1.29
钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103 一氧化碳 1.25
铝 2.7×103 植物油 0.9×103 氦 0.18
冰(0℃) 0.9×103 煤油 0.8×103 氢 0.09
蜡 0.9×103 酒精 0.8×103
干松木 0.5×103 汽油 0.71×103
发现1:一般固体密度大于液体密度大于气体密度,
即 ρ固>ρ液>ρ气
密度表
3.计算物体的质量: m=ρV
例题
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,它的碑心石是一块巨大的花岗岩,在长14.7m,宽2.9m,厚1m的碑心石上刻着“人民英雄永垂不朽”。怎样知道它的质量?
解:由公式ρ=m/v得
m=ρV= 2.6×103kg/m3 ×42.6m3= 110.76×103kg
答:碑心石的质量是110.76×103kg。
可以计算质量难以测量的物体
(如金字塔、人民英雄纪念碑等)
4.判断金属球是否为空心
例题
一个铝球,它的体积是500cm3,质量是540g,问是否是实心的?(已知ρ铝= 2.7g/cm3)
比较密度法:
用质量比体积可以得到该球的平均密度是1.08g/cm3,因为1.08g/cm3<2.7g/cm3,判定该铝球是空心的。
比较质量法:
假定铝球是实心的,计算铝球质量是1350g,因为1350g>540g ,判定该铝球是空心的。
比较体积法:
质量是540g的实心铝球计算体积应是200cm3,因为200cm3<500cm3,判定该铝球是空心的。
密度
概念:某种物质组成的物体的质量与它的
体积之比叫作这种物质的密度
公式:___________
单位:__________、__________
kg/m3 g/cm3
单位换算:___________________
1 g/cm3 = 1×103 kg/m3
物理意义
公式的应用
Lavf58.20.100
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